CN101924672A - 无线宽带接入系统、方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线宽带接入系统、方法，其中，该系统包括：楼宇管理单元、BPL信号耦合单元、用户单元，其中，楼宇管理单元包括：以太网接口，用于对外提供接收以太网信号的接口；至少一个头端模块，用于将接收到的以太网信号调制解调为BPL信号并发送，和/或将来自BPL信号耦合单元的BPL信号调制解调为以太网信号并发送；BPL信号耦合单元，用于对楼宇管理单元和/或用户单元发送的BPL信号进行转换并发送，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输；用户单元，用于对BPL信号耦合单元发送的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入，和/或将接收的以太网信号调制解调为BPL信号并发送。

Description

无线宽带接入系统、方法

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种无线宽带接入系统、方法。

背景技术

目前，为了克服室内建筑的分布差异而造成的无法充分覆盖室内建筑各个角落的问题，无线宽带系统的室内覆盖一般需采用小功率基站以及多点布局，因此，如何解决室内覆盖的各个基站之间的传输问题便成为一个关键问题。

建设室内覆盖系统可能面临各种环境差异，例如，部分楼宇可能只有电力线分布，部分楼宇可能分布有双绞线，少数高层建筑可能配置了光纤入户，另外一些楼宇可能分布有同轴线缆。因此，室内覆盖系统需要充分利用现有资源，因地制宜，快速建网，在实现室内覆盖的同时降低建设成本。在相关技术中，无线宽带系统部署可以在楼宇内通过楼宇内电力线、或者通过同轴线缆传输承载完成用户的无线宽带接入。

基于电力线和同轴线缆的以太网(Ethernet Over PowerLine &Coax，简称为EoPC)技术利用宽带电力线通信(Broadband PowerLine Communication，简称为BPL)技术，BPL技术是以电力线作为传输媒介实现以太网信号的传输，BPL技术使用点到多点的同轴线缆或电力线分配网络作为物理层传输介质，该分配网络可以是链型、星型、树型等任意拓扑结构。

BPL是一种通过正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，简称为OFDM)调制解调技术来实现高速数据和话音信号传输的一种通信方式，但该技术只能利用电力线进行传输，其传输模式比较单一，应用范围受限。因此，目前急需一种能够应用于大多数楼宇环境、且适用于有线电视、网络、语音等多种信号传输的无线宽带接入系统。

发明内容

考虑到相关技术中无线宽带接入系统传输模式单一、应用范围受限的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种无线宽带接入系统、方法，以解决相关技术中存在的上述问题至少之一。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无线宽带接入系统。

根据本发明的无线宽带接入系统包括楼宇管理单元、宽带电力线通信BPL信号耦合单元、用户单元，其中，楼宇管理单元包括：以太网接口，用于对外提供接收以太网信号的接口；至少一个头端模块，用于将接收到的以太网信号调制解调为BPL信号并发送，和/或将来自BPL信号耦合单元的BPL信号调制解调为以太网信号并发送；BPL信号耦合单元，连接至楼宇管理单元，用于对楼宇管理单元和/或用户单元发送的BPL信号进行转换并发送，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输；用户单元，连接至BPL信号耦合单元，用于对BPL信号耦合单元发送的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入，和/或将接收的以太网信号调制解调为BPL信号并发送。

优选地，头端模块具体包括：第一以太网信号处理模块，用于接收以太网信号，并将接收到的以太网信号发送到第一BPL信号调制解调模块，和/或将来自第一BPL信号调制解调模块的以太网信号发送到楼宇管理单元；第一BPL信号调制解调模块，用于接收第一以太网信号处理模块发送的以太网信号，将该以太网信号调制解调为BPL信号，和/或将来自BPL信号耦合单元的BPL信号调制解调为以太网信号，并将该以太网信号发送到第一以太网信号处理模块。

优选地，BPL信号耦合单元具体包括：接入模块，用于接收楼宇管理单元发送的BPL信号和/或接收用户单元发送的BPL信号；滤波防护模块，用于对接入模块输入的信号进行过滤以保护BPL信号耦合单元，并将BPL信号输入到信号转换模块；信号转换模块，用于对输入的BPL信号进行转换，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输。

优选地，用户单元具体包括：第二BPL信号调制解调模块，用于接收BPL信号耦合单元发送的BPL信号，将该BPL信号调制解调为以太网信号，并该以太网信号发送到第二以太网信号处理模块，和/或接收第二以太网信号处理模块发送的太网信号，并将该以太网信号调制解调为BPL信号；第二以太网信号处理模块，用于接收来自第二BPL信号调制解调模块的以太网信号，完成终端设备的接入，和/或接收终端设备发送的以太网信号，并将该以太网信号发送到第二BPL信号调制解调模块。

优选地，楼宇管理单元与BPL信号耦合单元通过同轴线缆连接。

优选地，BPL信号耦合单元和用户单元通过电力线连接。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种无线宽带接入方法。

根据本发明的无线宽带接入方法包括：楼宇管理单元接收以太网信号，将以太网信号调制解调为BPL信号并发送到BPL信号耦合单元；BPL信号耦合单元对楼宇管理单元发送的BPL信号进行转换，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输，并将转换后的BPL信号发送到用户单元；用户单元对转换后的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入。

优选地，在用户单元对转换后的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入之后，还包括：用户单元接收终端设备发送的以太网信号，并将该以太网信号调制解调为BPL信号，并将调制解调后的BPL信号发送到BPL信号耦合单元；BPL信号耦合单元对调制解调后的BPL信号进行转换，并将转换后的BPL信号发送到楼宇管理单元；楼宇管理单元对转换后的BPL信号进行调制解调，得到以太网信号。

优选地，楼宇管理单元与BPL信号耦合单元通过同轴线缆连接。

优选地，BPL信号耦合单元和用户单元通过电力线连接。

借助于本发明的技术方案，基于EoPC技术的无线宽带接入系统通过采用OFDM技术以及应用同轴线缆和电力线混合传输模式，解决了相关技术中无线宽带接入系统传输模式单一、应用范围受限的问题，能够充分利用现有的网络结构，提供灵活的组网方式，极大地提高了效率、节约了成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例的基于EoPC技术的无线宽带接入系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的楼宇管理单元的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的BPL信号耦合单元的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的用户单元的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的无线宽带接入方法的流程图。

具体实施方式

功能概述

在相关技术中，存在无线宽带接入系统传输模式单一、应用范围受限的问题，同时，为了解决无线系统室内覆盖的各个基站之间的通信问题，本发明提供了一种基于EoPC技术的无线宽带接入系统、方法，利用OFDM和CSMA技术实现电力线和同轴线缆传输宽带电力线信号，根据本发明实施例的无线宽带接入系统包括：楼宇管理单元(Building Management Uint，简称为BMU)，用于对外提供以太网接口，且内置n个头端(Head End，简称为HE)模块，用于完成以太网信号和BPL信号之间的调制解调功能，支持同轴线缆和电力线两种传输方式；BPL信号耦合单元，用于完成BPL信号的转换，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输；用户单元(Customer-End，简称为CE)，位于接收端，用于实现BPL信号的调制解调。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在以下的描述中，为了解释的目的，描述了多个特定的细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，很显然，在没有这些特定细节的情况下，也可以实现本发明，此外，在不背离所附权利要求阐明的精神和范围的情况下，下述实施例以及实施例中得各个细节可以进行各种组合。

系统实施例

根据本发明的实施例，提供了一种无线宽带接入系统，图1是根据本发明实施例的基于EoPC技术的无线宽带接入系统的示意图，如图1所示，根据本发明实施例的无线宽带接入系统包括：楼宇管理单元10、BPL信号耦合单元12、用户单元14，此外，还包括同轴线缆和电力线分配网络等。

具体地，图2是根据本发明实施例的楼宇管理单元的结构示意图，如图2所示，用于进行基带信号的调制解调的楼宇管理单元10包括：

以太网接口20，用于对外提供接收以太网信号的接口；

至少一个头端模块22(即，HE1、HE2...HEn)，用于将接收到的以太网信号调制解调为BPL信号并发送，和/或将来自BPL信号耦合单元12的BPL信号调制解调为以太网信号并发送；也就是说，HE 22完成以太网信号和BPL信号之间的调制功能，输出在同轴线缆和电力线传输的信号，信号通过线缆拉远接入BPL信号耦合单元12。

其中，头端模块22中具体包括：第一以太网信号处理模块220，用于接收以太网信号，并将接收到的以太网信号发送到第一BPL信号调制解调模块222，和/或将来自第一BPL信号调制解调模块222的以太网信号发送到楼宇管理单元10；

第一BPL信号调制解调模块222，用于接收第一以太网信号处理模块220发送的以太网信号，将该以太网信号调制解调为BPL信号，和/或将来自BPL信号耦合单元12的BPL信号调制解调为以太网信号，并将该以太网信号发送到第一以太网信号处理模块220。

图3是根据本发明实施例的BPL信号耦合单元的结构示意图，BPL信号耦合单元12通过同轴线缆连接到楼宇管理单元10，用于对楼宇管理单元10和/或用户单元14发送的BPL信号进行转换并发送，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输，完成信号在电力线上的注入和提取功能，如图3所示，BPL信号耦合单元12包括：

接入模块30，用于接收楼宇管理单元10发送的BPL信号，和/或接收用户单元14发送的BPL信号；

滤波防护模块32，用于对接入模块30输入的信号进行过滤以保护BPL信号耦合单元12，并将BPL信号输入到信号转换模块34；

信号转换模块34，用于对输入的BPL信号进行转换，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输。

图4是根据本发明实施例的用户单元的结构示意图，用户单元14为调制解调装置，通过电力线连接至BPL信号耦合单元12，用于对BPL信号耦合单元12发送的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入，和/或将接收的以太网信号调制解调为BPL信号并发送。如图4所示，用户单元14包括：

第二BPL信号调制解调模块40，用于接收BPL信号耦合单元12发送的BPL信号，将该BPL信号调制解调为以太网信号，并该以太网信号发送到第二以太网信号处理模块42，和/或接收第二以太网信号处理模块42发送的太网信号，并将该以太网信号调制解调为BPL信号；

第二以太网信号处理模块42，用于接收来自第二BPL信号调制解调模块40的以太网信号，完成终端设备的接入，和/或接收终端设备发送的以太网信号，并将该以太网信号发送到第二BPL信号调制解调模块40。

下面，对上述无线宽带接入系统中各个单元的接入处理过程进行详细说明。

楼宇管理单元10对外提供以太网接口20，内部头端模块22的第一以太网信号处理模块220接收来自外部的以太网信号，同时传输给第一BPL信号调制解调模块222，完成信号的调制功能，调制后的信号通过同轴线传输至BPL信号耦合单元12，该信号经过BPL信号耦合单元12中的滤波防护模块32后经由信号转换模块34作用，生成电力线传输信号，通过电力线传输至用户单元14，用户单元14内部的第二BPL信号调制解调模块40解调出有用信号传输给第二以太网信号处理模块42，实现用户终端设备的接入。

从用户单元14返回到楼宇管理单元10的信号流程与上述类似，即由用户单元14完成以太网信号的接收以及BPL信号的调制，经由电力线传输至BPL信号耦合单元12，经BPL信号耦合单元12完成电力线信号到同轴线信号的转换，经由同轴线传输至楼宇管理单元10，楼宇管理单元10解调该信号，并传输给以太网信号处理部分，完成逆过程。

需要说明的是，上述无线宽带接入系统遵循家庭插电联盟(Home Plug AV)或通用电力联盟(UPA)标准，基于OFDM调制解调技术，占用频段为2～34MHz，每个子载波可以单独进行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM调制。由于OFDM中各个子载波的正交性，因此，能够提高频谱利用率；接收端通过采用先进的Turbo FEC纠错技术，极大提升干扰抑制能力。

此外，根据本发明实施例的无线宽带接入系统还包括以下功能：

1、采用点对多点(Master-Slave)工作模式，主(Master)设备负责管理和控制所有从(Slave)设备，Slave设备之间互不可见。

2、支持TDMA和CSMA工作模式，提供每个Slave设备的DL、UL的带宽设定。

3、支持0～7个Qos机制。

4、支持链型、星型、树型组网结构。

5、支持网络自动检测功能，Master设备可以实时自动检测网络Slave设备的增删，提供实时网络拓扑管理功能。

6、支持128bit AES加密以及网络密码的动态更新功能，保证网络的安全运行。

7、利用同轴线缆和电力线混合传输模式。

综上所述，根据本发明实施例的无线宽带接入系统在大多数信道情况下都可以应用，不仅适用于有线电视，还可用于网络、语音等多种信号的传输。此外，除了利用电力线传输还融合了同轴线传输方式，能够充分利用现有的传输介质，更适合于实际应用，有较高的实用性。

需要说明的是，在不背离所附权利要求阐明的精神和范围的情况下，可以对上述各个模块进行各种改变以及组合。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种无线宽带接入方法，图5是根据本发明实施例的无线宽带接入方法的流程图，如图5所示，包括如下处理(步骤S502-步骤S506)：

步骤S502，楼宇管理单元接收以太网信号，将以太网信号调制解调为BPL信号并发送到BPL信号耦合单元；

步骤S504，BPL信号耦合单元对楼宇管理单元发送的BPL信号进行转换，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输，并将转换后的BPL信号发送到用户单元；

步骤S506，用户单元对转换后的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入。

在步骤S506之后，还可以包括以下逆处理：

1、用户单元接收终端设备发送的以太网信号，将该以太网信号调制解调为BPL信号，并将调制解调后的BPL信号发送到BPL信号耦合单元；

2、BPL信号耦合单元对调制解调后的BPL信号进行转换，并将转换后的BPL信号发送到楼宇管理单元；

3、楼宇管理单元对转换后的BPL信号进行调制解调，得到以太网信号。

优选地，楼宇管理单元与BPL信号耦合单元通过同轴线缆连接。BPL信号耦合单元和用户单元通过电力线连接。

综上所述，借助于本发明的技术方案，基于EoPC技术的无线宽带接入系统通过采用OFDM技术以及应用同轴线缆和电力线混合传输模式，解决了相关技术中无线宽带接入系统传输模式单一、应用范围受限的问题，能够充分利用现有的网络结构，提供灵活的组网方式，极大地提高了效率、节约了成本。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线宽带接入系统，其特征在于，包括楼宇管理单元、宽带电力线BPL信号耦合单元、用户单元，其中：

所述楼宇管理单元包括：

以太网接口，用于对外提供接收以太网信号的接口；

至少一个头端模块，用于将接收到的以太网信号调制解调为BPL信号并发送，和/或将来自所述BPL信号耦合单元的BPL信号调制解调为以太网信号并发送；

所述BPL信号耦合单元，连接至所述楼宇管理单元，用于对所述楼宇管理单元和/或用户单元发送的BPL信号进行转换并发送，实现所述BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输；

所述用户单元，连接至所述BPL信号耦合单元，用于对所述BPL信号耦合单元发送的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入，和/或将接收的以太网信号调制解调为BPL信号并发送。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述头端模块具体包括：

第一以太网信号处理模块，用于接收以太网信号，并将接收到的以太网信号发送到第一BPL信号调制解调模块，和/或将来自所述第一BPL信号调制解调模块的以太网信号发送到所述楼宇管理单元；

所述第一BPL信号调制解调模块，用于接收所述第一以太网信号处理模块发送的以太网信号，将该以太网信号调制解调为BPL信号，和/或将来自所述BPL信号耦合单元的BPL信号调制解调为以太网信号，并将该以太网信号发送到所述第一以太网信号处理模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述BPL信号耦合单元具体包括：

接入模块，用于接收所述楼宇管理单元发送的BPL信号和/或接收所述用户单元发送的BPL信号；

滤波防护模块，用于对所述接入模块输入的信号进行过滤以保护所述BPL信号耦合单元，并将所述BPL信号输入到信号转换模块；

所述信号转换模块，用于对输入的所述BPL信号进行转换，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述用户单元具体包括：

第二BPL信号调制解调模块，用于接收所述BPL信号耦合单元发送的BPL信号，将该BPL信号调制解调为以太网信号，并该以太网信号发送到第二以太网信号处理模块，和/或接收所述第二以太网信号处理模块发送的太网信号，并将该以太网信号调制解调为BPL信号；

所述第二以太网信号处理模块，用于接收来自所述第二BPL信号调制解调模块的以太网信号，完成终端设备的接入，和/或接收所述终端设备发送的以太网信号，并将该以太网信号发送到所述第二BPL信号调制解调模块。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述楼宇管理单元与所述BPL信号耦合单元通过所述同轴线缆连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述BPL信号耦合单元和所述用户单元通过所述电力线连接。

7.一种无线宽带接入方法，其特征在于，包括：

楼宇管理单元接收以太网信号，将所述以太网信号调制解调为BPL信号并发送到BPL信号耦合单元；

所述BPL信号耦合单元对所述楼宇管理单元发送的BPL信号进行转换，实现BPL信号在同轴线缆和电力线之间的传输，并将转换后的BPL信号发送到用户单元；

所述用户单元对所述转换后的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述用户单元对所述转换后的BPL信号进行调制解调，实现终端设备的接入之后，所述方法还包括：

所述用户单元接收所述终端设备发送的以太网信号，并将该以太网信号调制解调为BPL信号，并将调制解调后的BPL信号发送到所述BPL信号耦合单元；

所述BPL信号耦合单元对所述调制解调后的BPL信号进行转换，并将转换后的BPL信号发送到所述楼宇管理单元；

所述楼宇管理单元对转换后的所述BPL信号进行调制解调，得到以太网信号。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述楼宇管理单元与所述BPL信号耦合单元通过所述同轴线缆连接。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述BPL信号耦合单元和所述用户单元通过所述电力线连接。

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